[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Dentalimplantats sowie ein nach diesem Verfahren hergestelltes Dentalimplantat.
[0002] Dentalimplantate werden im Kieferknochen verankert und sind dazu bestimmt, Prothesen, Kronen, Brücken oder dergleichen zu tragen, beispielsweise unter Zwischenlage von Abutments. Hierzu weisen sie üblicherweise ein Verankerungsteil auf, das in den Kieferknochen einzuschrauben ist. Um eine tragfähige Stabilität zu erreichen, muss das Dentalimplantat einheilen und mit dem Kieferknochen verknöchern. Dies dauert mindestens drei Monate. Entsprechend lang muss mit dem Anbringen eines Aufsatzes gewartet werden. Bei subgingivalen Dentalimplantaten wird das Verankerungsteil so tief in den Kieferknochen eingesetzt, dass die Schleimhaut darüber vernäht werden kann.
Nach dem Einheilen ist dadurch vor dem Anbringen des Aufsatzes eine Sekundäroperation erforderlich. Bei transgingivalen Dentalimplantaten entfällt diese Sekundäroperation, da das freie Ende des Dentalimplantats auf Schleimhauthöhe liegt oder sogar leicht herausragt. Hierbei sollten die Wundränder der Schleimhaut am Implantathals anliegen. Aufsatz kann eingesetzt werden, sobald der Prozess des Einheilens und Verknöcherns abgeschlossen ist. Bei beiden Arten von Dentalimplantaten bleibt somit der gravierende Nachteil, dass nach dem ersten Eingriff mehrere Monate die Osseointegration abgewartet werden muss, bevor die Behandlung abgeschlossen werden kann.
[0003] Dentalimplantate werden bisher meistens aus Titan hergestellt, da dieses Material eine gute Festigkeit aufweist.
Aufgrund von dessen Oberfläche ist ein derartiges Dentalimplantat jedoch einer Nachbearbeitung zu unterziehen, da es sonst kaum im Kieferknochen einwachsen kann. Bekannt ist es beispielsweise, die glatte Titanoberfläche durch Funkenerosion, Sandstrahlen und/oder Säureätzen aufzurauen. Ferner wurde versucht, Verankerungsteile mit einer biokompatiblen Oberflächenbeschichtung auf Stickstoffbasis zu versehen. Von ihrer Festigkeit her wären neben dem Titan auch andere Werkstoffe zur Fertigung von Dentalimplantaten gut geeignet, unter anderem Zirkon oder ein Werkstoff auf Zirkonbasis. Fast alle dieser weiteren Werkstoffe weisen jedoch eine derart glatte und harte Oberfläche auf, dass eine zweckdienliche Nachbearbeitung kaum möglich ist.
Die Oberflächenstruktur im gewünschten Sinn verbessernde Veränderungen der Werkstoffzusammensetzung würden zugleich die notwendige Festigkeit des Dentalimplantats beeinträchtigen und dieses letztlich unbrauchbar machen. Es hat sich daher gezeigt, dass bei solchen Werkstoffen eine optimale und rasche Osseointegration sehr schwierig zu erreichen ist.
[0004] Auf der Grundlage dieses Standes der Technik setzt sich die Erfindung die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung eines Dentalimplantats anzugeben, das sowohl eine bessere als auch schnellere Osseointegration gewährleistet. Weiter soll ein nach diesem Verfahren hergestelltes Dentalimplantat angegeben werden.
[0005] Das erfindungsgemässe Verfahren entspricht den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1. Das Dentalimplantat geht aus Anspruch 10 hervor.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen des Erfindungsgedankens sind aus den abhängigen Patentansprüchen ersichtlich.
[0006] Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.
<tb>Fig. 1<sep>zeigt eine Ansicht des Dentalimplantats, teilweise im Schnitt;
<tb>Fig. 2<sep>zeigt schematisch einen stark vergrösserten Querschnitt der Oberfläche des Dentalimplantats;
<tb>Fig. 3<sep>zeigt einen Querschnitt nach der Linie A-A in Fig. 1;
<tb>Fig. 4<sep>zeigt einen Querschnitt nach der Linie B-B in Fig. 1;
<tb>Fig. 5<sep>zeigt einen Querschnitt nach der Linie C-C in Fig. 1.
[0007] Die vorliegenden Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein mindestens zweiteiliges Dentalimplantat 1, mit einem Verankerungsteil oder Verankerungsabschnitt 2 und einem daraufzusetzenden Aufsatz. Das Dentalimplantat 1 ist, wie aus Fig. 1 ersichtlich, konisch geformt. Die Neigung beträgt beispielsweise 2 . Dadurch kann dessen Verankerungsteil oder Verankerungsabschnitt 2 in den Kieferknochen gestossen oder geklopft werden. Der obere Abschnitt 3 ist dazu bestimmt im Bereich der Schleimhaut zu liegen. Dessen Neigung ist vorteilhaft etwas grösser. Sie kann beispielsweise 3 bis 4 deg. betragen.
Dieser Abschnitt 3 bildet eine Manschette zur primären Abdichtung der Kortikalisregion, um einen Einbruch und ein Einwachsen der Schleimhautzellen zu verhindern.
[0008] Das freie Ende 4 des Dentalimplantats 1 ist als Verbindungsteil 5 ausgebildet. Dieses weist in Längsrichtung des Dentalimplantats 1 ein Loch 6 auf. Hier kann ein Aufsatz 7 eingesetzt werden, sei es ein Abutment oder direkt eine Prothese, Krone oder Brücke. Der Aufsatz 7 weist hierzu einen in dieses Loch zu klebenden Schaft auf, wie dies in Fig. 1 gestrichelt angedeutet ist. Der Aufsatz 7 kann - je nach Indikation - geneigt ausgebildet sein. Er kann an seinem oberen Ende auch eine Druckknopf-Verbindung aufweisen, beispielsweise für eine Krone. Das Verbindungsteil 5 kann, zur Positionierung oder Repositionierung des Dentalimplantats 1, eine Kerbe 8 aufweisen.
Der hier anzuordnende Aufsatz 7 ist vorzugsweise mit einer dieser Kerbe 8 entsprechenden Ausformung versehen, wodurch dessen rotationssichere Positionierung möglich wird.
[0009] Um die sichere Positionierung des Dentalimplantats 1 zu verbessern, können am Umfang des Verankerungsteils oder Verankerungsabschnitts 2 in Längsrichtung Ausformungen vorgesehen werden, z.B. Längsrillen 9 und 10. Diese verlaufen annähernd koaxial zur die Einsetzrichtung des Dentalimplantants 1 ergebenden Längsachse. Die Längsrillen 9 und 10 dienen der Oberflächenvergrösserung und der Stabilität des Dentalimplantats 1. Zwar wird dadurch eine unerwünschte Rotation des Dentalimplantats 1 vermieden, welche die Osseointegration zusätzlich erschweren würde. Diese Oberflächengestaltung hat jedoch nur sekundär mit der Osseointegration zu tun.
Die Längsrillen 9 und 10 können sich im Übrigen auch über die ganze Länge des Verankerungsteils oder Verankerungsabschnitts 2 erstrecken.
[0010] Das Einwachsen des Verankerungsteils oder Verankerungsabschnitts 2 wurde bisher durch dessen zu glatte Oberfläche erschwert. Die vorgenannten, in relativ grossem Abstand voneinander verlaufenden Längsrillen 9 und 10 ändern daran nichts. Um nun diesem Nachteil entgegenzuwirken und eine optimale Osseointegration zu erreichen, wird die Oberfläche des Verankerungsteils oder Verankerungsabschnitts 2 erfindungsgemäss aufgebaut bzw. bearbeitet. Dabei wird von der Erkenntnis ausgegangen, dass eine optimale Oberflächenstruktur 14 eine Annäherung an die Grösse der Knochenzellen beinhalten müsste.
Deren Grösse bewegt sich im Bereich 1-10 Microm.
[0011] Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel beinhaltet folgende Schritte der Oberflächenbearbeitung:
a) : die Oberfläche 11 eines Rohlings des Dentalimplantates 1 wird mit mindestens einer Beschichtung 12 versehen;
b : auf oder in die Beschichtung 12 wird eine darin unlösliche, feinkörnige Substanz 13 eingebracht, die beispielsweise aus säureunlöslichen Kristallen besteht und auf der Beschichtung 12 Erhebungen und/oder Vertiefungen im Bereich von 0.1-100 Microm ergibt, vorzugsweise von 1-10 Microm;
c) : die mit der körnigen Substanz 13 bzw. mit Kristallen versehene Beschichtung 12 wird auf die Oberfläche 11 gebrannt, beispielsweise in einem Ofen.
[0012] Die sich aus dieser Oberflächenbearbeitung ergebende Oberflächenstruktur 14 ist in Fig. 1 und in Fig. 2 als vergrössertes Detail schematisch dargestellt.
Im Einzelnen lässt sich die Oberflächenbearbeitung variieren. Denkbar ist es, um ein besseres Haften der Beschichtung 12 zu erreichen, die Oberfläche 11 des Rohlings des Dentalimplantates 1 vor deren Auftragen einer Sandstrahlung zu unterziehen. Ferner könnte die körnige Substanz 13 auch direkt auf das Dentalimplantat 1 aufgetragen werden.
[0013] Die Oberfläche 11 oder die Beschichtung 12 könnten auch mit Säure behandelt, d.h. silanisiert, werden. In diesem Fall könnte der Beschichtung 12 eine feinkörnige Substanz 13 beigemengt werden, die aus säurelöslichen Körnern bzw. Kristallen oder aus einer Mischung von säureunlöslichen und säurelöslichen Körnern bzw. Kristallen besteht. Die säurelöslichen Körner oder Kristalle werden beim Silanisieren aufgelöst und hinterlassen an ihrer Stelle jeweils eine entsprechende Mikropore.
[0014] Die Körner bzw.
Kristalle können mindestens teilweise aus Zirkon oder aus einem Werkstoff auf Zirkonbasis bestehen. Sie lassen sich vor, während oder nach dem Auftragen bzw. Anbringen der Beschichtung 12 beifügen.
[0015] Hauptsächlich ist an eine keramische Beschichtung 12 gedacht. Beispielsweise könnte die Beschichtung 12 aus 30% Aluminiumoxid und 70% Zirkonoxid bestehen. Möglich wäre es auch, das Dentalimplantat 1 selbst aus diesem Werkstoff herzustellen. Ferner ist auch eine metallische Beschichtung 12 oder ein Keramik-Metall-Verbund denkbar. Im Übrigen ist eine Vielzahl von Verfahren zum Aufbringen von Beschichtungen bekannt, sei es durch Giessen, Spritzen, Pressen oder dergleichen.
Letztlich ist auch das Aufbringen einer als Beschichtung 12 dienenden Folie technisch machbar.
[0016] Nicht auszuschliessen wäre es ferner, einen modularen Aufbau des Verankerungsteils oder Verankerungsabschnitts 2 vorzusehen. Dies kann durch Bildung eines getrennten, mit den übrigen Teilen zu verbindenden Verankerungsabschnitts 2 erfolgen. Die mehrteilige Ausbildung erfordert, aufgrund der sich ergebenden Naht, ein besonders sorgfältiges Arbeiten, um eine Schmutznische zu vermeiden. Es ergibt sich jedoch auch der Vorteil, dass der aufsatzartige obere Abschnitt 3 gegenüber dem Verankerungsteil oder Verankerungsabschnitt 2 in Bezug auf seine Drehstellung frei positioniert werden kann.
Eine mehrteilige Ausbildung könnte aber auch mittels einer auf den einen festen Kern bildenden Rohling aufgeschobenen und dort befestigten Kappe erreicht werden, welche die Funktion der biokompatiblen Beschichtung 12 übernimmt. In beiden Fällen ist auf die unterschiedliche Dehnung unterschiedlicher Werkstoffe bei Temperaturschwankungen zu achten.
[0017] Das bzw. der derart aufgebaute und bearbeitete Verankerungsteil oder Verankerungsabschnitt 2 weist eine raue und/oder poröse Oberflächenstruktur 14 auf. Die vorzugsweise im Bereich von 1-10 Microm liegenden Krypten und Unebenheiten dieser Oberflächenstruktur 14 erlauben es den Knochenzellen, sich mittels ihrer Tentakel anzuheften.
Dennoch ist die benötigte Festigkeit des Dentalimplantats 1 gegeben.
[0018] Um das Einheilen und die Osseointegration zu begünstigen, kann im Verankerungsteil oder Verankerungsabschnitt 2 des Dentalimplantats 1 mindestens eine Vertiefung 15 vorgesehen sein. Im vorliegenden Beispiel sind es zwei Vertiefungen 15, die ringförmig, annähernd waagerecht um den Umfang des Dentalimplantats 1 verlaufen und somit Querrillen bilden. Diese sind im Verankerungsteil oder Verankerungsabschnitt 2 angeordnet, der in den Kieferknochen gestossen oder geklopft werden soll. In den Vertiefungen 15 kann ein Medikament 16 eingebracht werden. Das Medikament 16 kann die Osseointegration des Dentalimplantats 1 im Kieferknochen beschleunigen. Es kann auch ein Knochenersatzstoff wie beispielsweise TCP, d.h. Trikalciumphosphat, sein.
TCP kann vom Kieferknochen vollständig resorbiert und vom natürlichen Knochen ersetzt werden. Der hauptsächlich aufgrund seiner chemischer Löslichkeit erfolgende Abbau des TCP führt an der Implantationsstelle zu keinen zellschädigenden oder unpyhysiologischen pH-Werten. Die Resorptionsgeschwindigkeit des TCP verläuft simultan zur Knochenneubildung, so dass eine vollständige Regeneration des Knochens im Bereich des Dentalimplantates erwartet werden kann.
[0019] Es liegt im Rahmen der Erfindung, das Dentalimplantat 1 auch anders als gezeichnet und vorgehend beschrieben auszubilden, solange sich eine solche Ausbildung im Rahmen der unabhängigen Patentansprüche bewegt.
The present invention relates to a method for producing a dental implant and a dental implant produced by this method.
Dental implants are anchored in the jawbone and are intended to wear prostheses, crowns, bridges or the like, for example with the interposition of abutments. For this purpose, they usually have an anchoring part which is to be screwed into the jawbone. To achieve a stable stability, the dental implant must heal and ossify with the jawbone. This takes at least three months. Correspondingly long must be waited with the attachment of an essay. In subgingival dental implants, the anchoring member is inserted so deeply into the jawbone that the mucosa can be sutured over it.
After healing, this requires a secondary operation before attaching the attachment. With transgingival dental implants, this secondary operation is eliminated because the free end of the dental implant is at the level of the mucosa or even protrudes slightly. In this case, the wound edges of the mucous membrane should rest on the neck of the implant. Attachment can be used once the process of healing and ossification is complete. Thus, for both types of dental implants, the serious drawback remains that after the first procedure, osseointegration has to wait several months before the treatment can be completed.
Dental implants are usually made of titanium, since this material has good strength.
Due to its surface, however, such a dental implant is subject to a post-processing, since it can hardly grow into the jawbone otherwise. It is known, for example, to roughen the smooth titanium surface by spark erosion, sandblasting and / or acid etching. Attempts have also been made to provide anchoring parts with a biocompatible, nitrogen-based surface coating. In addition to titanium, other materials that would be suitable for the production of dental implants, such as zirconium or a material based on zirconium, would be well suited for their strength. Almost all of these other materials, however, have such a smooth and hard surface that an appropriate post-processing is hardly possible.
The surface structure in the desired sense of improving changes in the material composition would also affect the necessary strength of the dental implant and make it ultimately useless. It has therefore been found that with such materials an optimal and rapid osseointegration is very difficult to achieve.
On the basis of this prior art, the invention has the object to provide a method for producing a dental implant, which ensures both better and faster osseointegration. Furthermore, a dental implant produced by this method should be specified.
The inventive method corresponds to the characterizing features of claim 1. The dental implant is apparent from claim 10.
Further advantageous embodiments of the inventive concept can be seen from the dependent claims.
Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in more detail with reference to the drawing.
<Tb> FIG. 1 <sep> shows a view of the dental implant, partially in section;
<Tb> FIG. Fig. 2 shows schematically a greatly enlarged cross-section of the surface of the dental implant;
<Tb> FIG. Fig. 3 <sep> shows a cross section along the line A-A in Fig. 1;
<Tb> FIG. Fig. 4 <sep> shows a cross section along the line B-B in Fig. 1;
<Tb> FIG. 5 <sep> shows a cross section along the line C-C in FIG. 1.
The present embodiments relate to an at least two-part dental implant 1, with an anchoring part or anchoring portion 2 and a essay aufzusetzenden. The dental implant 1 is, as shown in FIG. 1, conically shaped. The inclination is for example 2. As a result, its anchoring part or anchoring portion 2 can be pushed or knocked into the jawbone. The upper section 3 is intended to be located in the area of the mucous membrane. Its inclination is advantageously a little bigger. It can, for example, 3 to 4 deg. be.
This section 3 forms a cuff for primary sealing of the cortical region to prevent invasion and ingrowth of the mucosal cells.
The free end 4 of the dental implant 1 is formed as a connecting part 5. This has a hole 6 in the longitudinal direction of the dental implant 1. An attachment 7 can be used here, be it an abutment or directly a prosthesis, crown or bridge. For this purpose, the attachment 7 has a shaft to be glued into this hole, as indicated by dashed lines in FIG. The attachment 7 can - depending on the indication - be designed inclined. He may also have a push-button connection at its upper end, for example, for a crown. The connecting part 5 can have a notch 8 for positioning or repositioning the dental implant 1.
The attachment 7 to be arranged here is preferably provided with a recess corresponding to this notch 8, as a result of which its rotationally secure positioning becomes possible.
In order to improve the secure positioning of the dental implant 1, formations may be provided in the longitudinal direction on the periphery of the anchoring part or anchoring portion 2, e.g. Longitudinal grooves 9 and 10. These run approximately coaxially to the insertion direction of the dental implant 1 resulting longitudinal axis. The longitudinal grooves 9 and 10 serve the surface enlargement and the stability of the dental implant 1. Although this undesirable rotation of the dental implant 1 is avoided, which would further complicate the osseointegration. However, this surface design has only secondary to the osseointegration to do.
Incidentally, the longitudinal grooves 9 and 10 can also extend over the entire length of the anchoring part or anchoring section 2.
The ingrowth of the anchoring part or anchoring section 2 has been hindered by its too smooth surface. The aforementioned, in a relatively large distance from each other extending longitudinal grooves 9 and 10 do not change anything. In order to counteract this disadvantage and to achieve optimal osseointegration, the surface of the anchoring part or anchoring section 2 is constructed or machined according to the invention. It is based on the knowledge that an optimal surface structure 14 would have to approximate the size of the bone cells.
Their size ranges from 1-10 microm.
A preferred embodiment includes the following steps of the surface treatment:
a): the surface 11 of a blank of the dental implant 1 is provided with at least one coating 12;
b: on or in the coating 12, an insoluble, fine-grained substance 13 is introduced, which consists for example of acid-insoluble crystals and on the coating 12 elevations and / or depressions in the range of 0.1-100 microm results, preferably from 1-10 microm;
c): the coating 12 provided with the granular substance 13 or with crystals is fired onto the surface 11, for example in an oven.
The resulting from this surface treatment surface structure 14 is shown schematically in Fig. 1 and in Fig. 2 as an enlarged detail.
In detail, the surface treatment can be varied. It is conceivable, in order to achieve a better adhesion of the coating 12, to subject the surface 11 of the blank of the dental implant 1 to sandblasting before it is applied. Furthermore, the granular substance 13 could also be applied directly to the dental implant 1.
The surface 11 or coating 12 could also be treated with acid, i. be silanized. In this case, the coating 12 may be mixed with a fine-grained substance 13 consisting of acid-soluble grains or crystals or a mixture of acid-insoluble and acid-soluble grains or crystals. The acid-soluble grains or crystals are dissolved during silanization and leave in their place in each case a corresponding micropore.
The grains or
Crystals may consist at least partially of zirconium or of zirconium-based material. They can be added before, during or after the application or application of the coating 12.
Mainly intended for a ceramic coating 12. For example, the coating 12 could consist of 30% alumina and 70% zirconia. It would also be possible to make the dental implant 1 itself from this material. Furthermore, a metallic coating 12 or a ceramic-metal composite is conceivable. Incidentally, a variety of methods for applying coatings are known, whether by casting, spraying, pressing or the like.
Finally, the application of a serving as a coating film 12 is technically feasible.
It could also be excluded to provide a modular construction of the anchoring part or anchoring section 2. This can be done by forming a separate anchoring section 2 to be connected to the remaining parts. The multi-part design requires, due to the resulting seam, a particularly careful work to avoid a niche. However, there is also the advantage that the tower-like upper portion 3 relative to the anchoring part or anchoring portion 2 can be freely positioned with respect to its rotational position.
However, a multi-part design could also be achieved by means of a fixed to the core forming a blank blanket and fastened there cap, which takes over the function of the biocompatible coating 12. In both cases, attention must be paid to the different expansion of different materials in the event of temperature fluctuations.
The or so constructed and processed anchoring part or anchoring portion 2 has a rough and / or porous surface structure 14. The crypts and bumps of this surface structure 14, preferably in the range of 1-10 microns, allow the bone cells to attach by means of their tentacles.
Nevertheless, the required strength of the dental implant 1 is given.
In order to promote healing and osseointegration, at least one recess 15 may be provided in the anchoring part or anchoring portion 2 of the dental implant 1. In the present example, there are two recesses 15, which extend annularly, approximately horizontally around the circumference of the dental implant 1 and thus form transverse grooves. These are arranged in the anchoring part or anchoring section 2, which is to be pushed or knocked into the jawbone. In the wells 15, a drug 16 can be introduced. The drug 16 can accelerate the osseointegration of the dental implant 1 in the jawbone. It can also be a bone substitute such as TCP, i. Tricalcium phosphate, its.
TCP can be completely absorbed by the jawbone and replaced by natural bone. The degradation of TCP mainly due to its chemical solubility does not lead to any cell-damaging or unpyhysiological pH at the site of implantation. The resorption rate of the TCP is simultaneous with the bone regeneration, so that a complete regeneration of the bone in the area of the dental implant can be expected.
It is within the scope of the invention, the dental implant 1 as well as drawn and described previously form, as long as such training moves within the scope of the independent claims.